(57)【要約】【課題】ジェットミル停止時の被処理物の酸化を抑え、圧縮機２の運転を必要以上に止める必要がないようにする。【解決手段】窒素ガスａの循環管路１内に圧縮機２とジェットミル３を設けた乾式粉砕装置とする。圧縮機２の後段からガス流分岐管路１０を分岐してミル３の分級部３２と粉砕部３１の間に接続する。通常運転時、弁１１を閉、弁１２ａ、１２ｂを開放し、ガスａを管路1内に循環させて（実線矢印）、ジェット流粉砕を行い、その製品ｃを捕集するとともに、ダストを捕捉する。ジェットミル３が一時停止すれば、弁１１を開、弁１２ａ、１２ｂを閉じて、流路１０を介した循環管路１を形成する（破線矢印）。この管路は、粉砕時の循環管路と略同様な構造となり、ガス圧も圧縮機２の作動に支障が生じる程度まで上昇せず、管路１の略全長を窒素ガスａが循環するため、その管路１及びミル３内の微紛末（原料）の酸化は極力抑制され、爆発の恐れもない。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非酸化性ガスａが循環可能な無端管路１にガス圧縮手段２とジェット気流粉砕手段３を直列に介設した乾式粉砕装置において、
上記ガス圧縮手段２の後段で上記ジェット気流粉砕手段３の前段の無端管路１からガス流分岐管路１０を分岐してそのガス流分岐管路１０を前記ジェット気流粉砕手段３内の分級部３２と粉砕部３１の間に接続し、そのガス流分岐管路１０に開閉弁１１を介設したことを特徴とする乾式粉砕装置。
【請求項２】
上記ジェット気流粉砕手段３が竪型ジェットミルであって、そのジェットミル３の下部からも気流を噴出させ、その噴出量を、上記ガス圧縮手段２のガス吐出量の内、粉砕作用に不要な余分のガス量としたことを特徴とする請求項１に記載の乾式粉砕装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、特に、希土類系―鉄―ボロン系磁性材料等のその粉末が非常に酸化し易い材料を微粉砕する乾式粉砕装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の粉末が非常に酸化し易い材料を乾式により微粉砕する装置は、例えば、図３に示すように、非酸化性ガスａが循環可能な無端管路１にガス圧縮手段２とジェット気流粉砕手段３を直列に介設した構成であり、一般には、そのガス圧縮手段２に圧縮機（コンプレッサ）、ジェット気流粉砕手段３にはジェットミルが使用される（特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開昭６２−１９７１６７号公報
【特許文献２】特開平１１−１５６２２４号公報
【０００３】
この乾式粉砕装置は、無端管路１に適宜な手段により、窒素ガスなどの不活性ガス(非酸化性ガス)ａが供給され、そのガスａが、圧縮機２により昇圧されてジェットミル３内にジェット流として噴出し、ジェットミル３内に送り込まれた被処理物が、その噴出流による相互の衝突・摩擦により粉砕されてそのガスａの循環流に乗り、その途中において、その所要大きさの微粉砕物等を捕集する（特許文献１、２及び後述の実施例参照）。
【０００４】
この乾式粉砕装置において、一般に、圧縮機２は、停止した場合、その内部セパレーターのガスを放出しないと再起動できないため、停止と同時に、そのガスを圧縮機２外に放出するようになっている。放出すれば、高価な非酸化性ガスが無駄となり、コストアップにつながる。
このため、同図に示すように、無端管路１に圧縮機２に対するバイパス回路４を形成し、ジェットミル３の停止状態若しくはジェットミル３における非酸化性ガス使用量が減少した場合、その回路４にガスａを流通させて、圧縮機２の運転をその都度停止させる必要がないようにしている（特許文献１  図面及び第２頁右欄第２５行〜第３６行参照）。
【０００５】
また、乾式粉砕装置の起動時、そのバイパス回路４にガスａを流通させて昇圧し、一定圧後にジェットミル３にその高圧ガスａを送り込むようにしたものもある（特許文献２  図１及び段落００１５参照）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１記載の技術は、上記バイパス回路４にレギュレーター５を介設するとともに、ジェットミル３後段の無端管路１内の窒素ガス（非酸化性ガス）圧を圧力計６により検出している。そして、ジェットミル３を停止する場合には、レギュレーター５を作動させてバイパス回路４にガスａを流通させるとともに減圧させる循環管路を形成して、圧縮機２の運転をその都度停止させる必要がないようにしている。
このレギュレーター５によって減圧するのは、循環管路における圧力損失はあるものの、全く減圧しないと、徐々にその循環管路内のガス圧が上昇し、圧縮機２が作動し得ない（作動に支障が生じる）状態になるからである。
【０００７】
しかし、この技術は、そのバイパス時、ジェットミル３側の無端管路１にはガスａが流通しないため、例えば、管路１に介設された捕集機にそのガスａが流通しないこととなり、その管路１には少なからずガスリークがあるため、管路1内の窒素ガス量が徐々に減少し、その減少につれて、空気（酸素）が管路１内に流入し、捕集微粉末が酸化されて不良品になる恐れがある。
また、多くの空気が管路１内に流入すれば、微粉末が爆発する恐れがある。
【０００８】
また、通常、圧縮機２は、ジェットミル３が必要とするガス圧及びガス量より多い吐出量を有するものが使用されるため、このバイパス回路４は、その必要以上のガスを減圧して循環管路１に戻す作用も行う。この減圧はエネルギーの無駄である。
【０００９】
特許文献２の技術においても、ガスａのバイパス回路循環時には、ジェットミル（粉砕機）３側の管路にはガスａが流通しないため、特許文献１の技術と同様の問題が生じる。
【００１０】
この発明は、上記両技術の問題点を解決しつつ、圧縮機の運転を必要以上に止める必要がないようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を達成するために、この発明は、上記レギュレーター５を設けるのではなく、粉砕機の停止中においても、無端管路を循環するガスを、その粉砕機内を支障がないように流通させるようにしたのである。
すなわち、この発明に係わるジェットミル等のジェット気流粉砕手段は、粉砕部と分級部とからなり、停止すると、その粉砕部に被処理物（原料）が自重により堆積し、一方、分級部には、完全に停止するまでのガス流により被処理物が次段の捕集機等に運ばれるため、被処理物は殆ど滞留しない。
このため、上記ガス圧縮手段の後段で上記ジェット気流粉砕手段の前段の無端管路からガス流分岐管路を分岐してそのガス流分岐管路を前記ジェット気流粉砕手段内の分級部と粉砕部の間に接続したのである。
【００１２】
このように、ジェット気流粉砕手段の停止時、そのガス流分岐管路を循環管路とすれば、そのガス流分岐管路の循環管路はジェット気流粉砕手段の運転時の循環管路と略同様な管路構造となり、循環管路のガス圧もガス圧縮手段の作動に支障が生じる程度まで上昇することがない。また、ジェット気流粉砕手段の運転時と同様に、無端管路の略全長を非酸化性ガスが循環するため、その管路に介設された捕集機内の被処理物（微紛末）の酸化は極力抑制されると共に、酸素の流入による爆発の恐れもない。
【００１３】
なお、この発明においては、ジェット気流粉砕手段の点検や、ガス流分岐管路を介した循環管路によるガス循環が1時間を越えると予想される場合には、ガス圧縮手段を停止させる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明は、ジェット気流粉砕手段の停止時においても、ジェット気流粉砕手段の運転時の循環管路と略同様な管路構造としたので、その停止時、捕集機内の被処理物が酸化して不良品となる恐れもなく、また、その被処理物が爆発する恐れもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
この発明の実施形態の一例としては、図1に示すように、従来と同様に、非酸化性ガスａが循環可能な無端管路１内にガス圧縮手段２とジェット気流粉砕手段３を直列に介設した乾式粉砕装置とする。そのジェット気流粉砕手段３は、分級部３２と粉砕部３１からなっている。
上記ガス圧縮手段２の後段でジェット気流粉砕手段３の前段の無端管路１からガス流分岐管路１０を分岐し、そのガス流分岐管路１０をジェット気流粉砕手段３内の分級部３２と粉砕部３１の間に接続し、そのガス流分岐管路１０に開閉弁１１を介設する。ガス流分岐管路１０の分岐点とジェット気流粉砕手段３の間の管路１には開閉弁１２を設ける。
なお、この無端管路１には、従来と同様に、サイクロン、バグフィルタ等の捕集機などの乾式粉砕装置として必要な種々の機器を設ける（後述の実施例参照）。
【００１６】
この実施形態は、通常運転時、開閉弁１１を閉じ、開閉弁１２を開放した状態で、ガス圧縮手段２及びジェット気流粉砕手段３を作動させて、窒素ガスなどの非酸化性ガスａを無端管路1内に循環させると共に（ガスａの実線矢印の循環）、ジェット気流粉砕を行い、その微粉末(製品)を捕集するとともに、微細なダストを捕捉する。
【００１７】
原料供給の一時中断等、何らかの事情により、ジェット気流粉砕手段３が停止した場合、又は停止させる場合、手動又は自動的に、開閉弁１１を開放するとともに開閉弁１２を閉じて、分岐ガス流分岐管路１０を介した循環管路１を形成する（ガスａの破線矢印の循環）。
この管路は、ジェット気流粉砕手段３の運転時の循環管路と略同様な管路構造となり、循環管路のガス圧もガス圧縮手段２の作動に支障が生じる程度まで上昇することがない。また、ジェット気流粉砕手段３の運転時と同様に、無端管路１の略全長を非酸化性ガスが循環するため、その管路１に介設された捕集機内の被処理物（微紛末）の酸化は極力抑制されると共に、酸素の流入による爆発の恐れもない。さらに、ジェット気流粉砕手段３内にもその上方（分級部３２と粉砕部３１の間）から非酸化性ガスａが流入されて、その内部は非酸化性ガスａが充満しているため、内部に滞留する被処理物も酸化せず、不良品となることもない。
【００１８】
このジェット気流粉砕手段３を一時停止から運転再開するには、開閉弁１１を閉じるとともに開閉弁１２を開放して通常の無端管路１のガスａの循環ラインに復帰させて、ジェット気流粉砕手段３を再起動させる。
【００１９】
このように、ジェット気流粉砕手段３の運転時と一時停止時におけるガス循環管路が略同一構造に形成されることにより、その一時停止時におけるガス循環管路においてもその全長にガスが循環しているため、その回路の圧が低下することがない（正圧が破れることがない）。すなわち、ガス循環管路でガスリークが生じても、ガスは、その循環により補充されるので、管路内の圧力は低下することがない。
これに対し、図３の従来例は、バイパス回路４の使用時の循環管路は、ジェットミル３の全体及び各種の捕集機をガスａが流れないため、その部分において、ガスリークなどにより、管路圧が低下する恐れがある。すなわち、両循環管路の切換により、一方の管路にはガスが流れないので、ガスが徐々にリークして大気圧まで低下し、両循環管路間に大きな差圧が生じる恐れがある。
【００２０】
したがって、通常、試運転当初などの運転初期、この循環管路１とは別の管路（図２の符号２８参照）からジェット気流粉砕手段３内に非酸化性ガスを流入(循環)させ、そのジェット気流粉砕手段３内にその差圧分の非酸化性ガスが流入して所定の酸素濃度に達した時点で、ガス圧縮手段２による循環管路に切り換えて、通常運転に入る。このとき、この実施形態は、従来例は、切換循環管路間に大きな差圧が生じるのに比べ、その差圧が殆ど生じないため、その切り換え時間も短かくなり、運転開始時の非酸化性ガスの置換作業も短時間で行うことができる等、その作業が簡単となる。
【００２１】
また、ジェット気流粉砕手段３の運転時と一時停止時の両ガス循環管路が略同一構造に形成されることは、運転時の計器で持って、酸素量、温度などを計測することができることとなり、例えば、被処理物の酸化による発熱があっても、その発熱を常備の計測器で検出することができる。
これに対し、図３の従来例では、例えば、管路１の温度上昇をガス圧縮手段側の管路(図３の右側管路)で検出している場合には、ジェット気流粉砕手段３側の管路(図３の左側管路)の発熱を検出できない。
【実施例】
【００２２】
図２により具体的な一実施例を示し、この実施例も、上記図１の実施形態と同様に、窒素ガス（非酸化性ガス）ａが循環可能な無端管路１内にガス圧縮手段となるコンプレッサ２とジェット気流粉砕手段となる竪型ジェットミル３を直列に介設した乾式粉砕装置である。
【００２３】
そのコンプレッサ２は、ジェットミル３に高圧の窒素ガスａを供給するものであり、例えば、７〜８ｋｇ／ｃｍ2 Ｇの高圧窒素ガスａを吐出する。コンプレッサ２の前後には低圧タンク２１と高圧タンク２２が設けられている。低圧タンク２１は、バッファ装置の働きをしてコンプレッサ２に窒素ガスａを安定して供給する役目を担い、この低圧タンク２１に流入する無端管路１内の窒素ガスａは、途中におけるジェットミル３内への噴出や被処理物(原料)ｂの投入等により圧力損失が生じ、例えば、０．１０〜０．１５ｋｇ／ｃｍ2 Ｇとなる。高圧タンク２２は、ジェットミル３及び無端管路１に高圧の窒素ガスａを安定して供給する役目を担い、コンプレッサ２からの高圧窒素ガスａが流入するため、その内部ガス圧力は、例えば、７〜８ｋｇ／ｃｍ2 Ｇとなる。
【００２４】
ジェットミル３は、有底の筒状体からなり、その筒状体の底中央に噴出ノズル１３と下部周囲等間隔位置にジェットノズル１４をそれぞれ設け、そのジェットノズル１４は筒状体の内部中央の一点にその噴射流が向くようになっている。各ノズル１３，１４は開閉弁１２ａ、１２ｂを介して無端管路１に介設され、噴出ノズル１３は開閉弁１２ａを、ジェットノズル１４は開閉弁１２ｂをそれぞれ開放することにより、各ノズル１３、１４から筒状体内に窒素ガスａの噴出流が生じる。
【００２５】
筒状体の上部の一側には原料ｂの投入口２３が形成されて、この投入口２３に循環管路１からの開閉弁２５を介設した分岐管２４が接続されており、開閉弁２５を適宜に開放することにより、原料ｂが窒素ガスａとともにジェットミル３内に送り込まれる。
この送り込まれた原料ｂは、ジェットノズル１４からの噴出流に巻き込まれ、その噴出流が筒状体の内部中央の一点に向くようになっているため、その中央部で原料ｂが相互の衝突・摩擦により粉砕されて微粉化する。このように、側面数箇所から窒素ガスａを噴流するので、その噴流窒素ガスａを多く必要とする。このため、コンプレッサ２のガスａ吐出能力の略大部分を使用する。この原料ｂの流動領域が粉砕部３１となる。流動作用に参加した窒素ガスａは粉砕部３１上部の分級部３２を経て筒状体の微紛出口２６から流出する。
【００２６】
なお、酸化をきらう金属粉の粉砕においては、その原料ｂの比重が高く、サイズが大きいことから、ジェットミル(筒状体)３の底部に滞留して、筒状体側方のノズル１４からのジェット噴流ではその滞留する原料ｂが舞い上がりにくく流動し難い（浮遊し難い）。しかし、筒状体下部の噴出ノズル１３からの噴出流による攪拌により、その底部に滞留する原料ｂは容易に吹き上って（舞い上がって）、流動化する（浮遊する）。
このとき、一般に、ジェット噴流周囲の固気濃度（固体含有率）が高い程、ジェット噴流に原料ｂが巻き込まれ易くなり、粉砕効率が高まるので、下部の噴出ノズル１３による流動化の促進により、その固気濃度が高まり、粉砕が円滑になされる(粉砕効率は向上する)。この噴出ノズル１３からの噴出量は、コンプレッサ２のガス吐出量の内、粉砕に不必要な余分のガス量とする。
【００２７】
上記分級部３２は分級ロータにより構成されており、この分級ロータ３２は、流入窒素ガスａと共に入り込んだ微細化原料ｂにその旋回ガス流により遠心力を与え、その原料ｂの粒度の粗いものはその遠心力により外側に送られ、筒状体の内壁近傍を落下し、筒状体の底部に至り、再び吹き上げ流動作用を受けて、微細化作用を受ける（再粉砕される）。この繰り返しにより、原料ｂは徐々に微細化する。微紛は分級ロータ３２の羽根を通過して微紛出口２６に至る。
【００２８】
微紛出口２６から低圧タンク２１に至る管路１には、サイクロン７、バグフィルタ８及びアフタフィルタ９が順に介設されており、そのサイクロン７において、所要粒度の微紛を捕集して製品ｃを得る。バグフィルタ８は製品とならない微紛を捕捉し、アフタフィルタ９により、コンプレッサ２に流入してはいけない各種の微細ダストを捕捉する。
【００２９】
上記コンプレッサ２の後段でジェットミル３の前段の無端管路１から上記分岐管２４とは異なる分岐管（ガス流分岐管路）１０が分岐され、この分岐管１０は開閉弁１１が介設されてジェットミル３の筒状体上部の分級部３２と粉砕部３１の間に接続されている。その接続口１５は分級ロータ３２に向く上向きとする。これにより、この接続口１５から流入する窒素ガスａは粉砕部３１には極力至らず、筒状体底部に滞留する原料（被処理物）ｂに流動作用を生じさせない。
【００３０】
高圧タンク２２の後段には冷却器２７が設けられており、この冷却器２７により、コンプレッサ２の圧縮により高温になった窒素ガスａが粉砕に支障のない程度に冷やされる。その冷却器２６の後段に窒素ガスａの取入管２８が接続されており、運転初期における管路1内への窒素ガスａの供給、及び運転中の窒素ガス量の低下(酸素濃度の上昇)に基づいて適宜に窒素ガスａを管路１に供給する。その供給は、取込管２８に介設された開閉弁(図示せず)により行う。
【００３１】
この実施例は、以上の構成であり、無端管路１に所要の窒素濃度のガスａが充満され、かつジェットミル３内底部に原料ｂを投入した状態において、通常運転時には、開閉弁１１を閉じ、開閉弁１２ａ、１２ｂを開放し、コンプレッサ２及びジェットミル３の作動により（運転により）、窒素ガスａが無端管路1内を循環し（ガスａの実線矢印の循環）、ジェットミル３において、原料ｂが流動して粉砕されるとともに、その粉砕物の分級が行われ、その分級された微紛から、サイクロン７において製品ｃが捕集され、バグフィルタ８及びアフタフィルタ９において、微細なダストなどが捕捉される。この窒素ガスａの循環回路により、微細な製品ｃが生産される。
【００３２】
この運転中において、何らかの事情により、ジェットミル３が停止すると、手動又は自動的に、開閉弁１１が開放するとともに開閉弁１２ａ、１２ｂが閉じて、分岐管１０を介した循環管路１を形成する（ガスａの破線矢印の循環）。
この管路は、ジェットミル３の運転時の循環管路と略同様な管路構造となり、循環管路のガス圧もコンプレッサ２の作動に支障が生じる程度まで上昇することがない。また、ジェットミル３の運転時と同様に、無端管路１の略全長を窒素ガスａが循環するため、その管路１に介設されたサイクロン７等内の被処理物（微紛末）の酸化は極力抑制されると共に、酸素の流入による爆発の恐れもない。さらに、ジェットミル３内にもその上方に窒素ガスａが流入されて、その内部は窒素ガスａが充満しているため、内部に滞留する原料ｂも酸化せず、不良品となることもない。
【００３３】
このジェットミル３を一時停止から運転再開するには、開閉弁１１を閉じるとともに開閉弁１２ａ、１２ｂを開放して通常の無端管路１のガスａの循環ラインに復帰させて、ジェットミル３を再起動させる。
【００３４】
なお、この実施例においても、酸素濃度検出器、管路内ガス圧力計などの従来の乾式粉砕装置に必要なものは図示しないが付設されており、また、特許文献２に記載のガス成分調整手段なども適宜に付設できることは勿論である。さらに、噴出ノズル１３は底部に滞留する原料ｂの流動化用に用いたが、ジェットノズルとすることも可能である。その際、このノズル１３も筒状体の内部中央の一点にその噴射流が向くようにする。
【００３５】
この発明による被処理物としては、非酸化性ガスａの下（不活性ガス下）での粉砕が必要なものなら何れでも採用でき、例えば、希土類系―鉄（Ｆｅ）―ボロン（Ｂ）系磁性材料、希土類系―Ｆｅ―Ｂ―コバルト（Ｃｏ）系磁性材料等を挙げることができる。また、この発明は、酸化性のないもの、例えば、蛍光塗料、セラミック、各種の金属粉、樹脂粉などの粉砕にも採用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】一実施形態の概略図
【図２】同実施形態のより具体的な実施例の概略図
【図３】従来例の概略図
【符号の説明】
【００３７】
１  無端管路（循環管路）
２  コンプレッサ（圧縮機、ガス圧縮手段）
３  ジェットミル（粉砕機  ジェット気流粉砕手段）
７  サイクロン（製品捕集機）
８  バグフィルタ
９  アフタフィルタ
１０  分岐管（ガス流分岐管路）
１１  開閉弁
１２、１２ａ、１２ｂ  開閉弁
１３  噴出ノズル
１４  ジェットノズル
１５  分岐管接続口
３１  粉砕部
３２  分級ロータ（分級部）
ａ  窒素ガス（非酸化性ガス）
ｂ  原料（被処理物）
ｃ  製品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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